南方科技大學電子與電氣工程系副教授陳樹明課題組研究發現量子點發光二極管（QLED）上轉換電致發光（electroluminescence, EL）的物理機制。該團隊通過精確控制 QLED 工作的環境熱能以及理論分析指出，熱能輔助的熱電子發射是 QLED上轉換EL 的關鍵機制。相關研究以“Thermal assisted up-conversion electroluminescence in quantum dot light emitting diodes"為題發表在《自然-通訊》（Nature Communications）。
作為一個電光轉換器件，QLED把電子轉換為光子，根據能量守恒定律，注入電子的能量必須大于或等于發射光子的能量，即須滿足： （其中為驅動電壓，。因此QLED的啟亮電壓須滿足。然而，大部分QLED的啟亮電壓，如對于一個發射2.0 eV光子的紅光QLED，其啟亮電壓往往低至1.6 V。這個現象被稱為上轉換EL或亞帶隙啟亮（sub-bandgap turn on），其背后的物理機制尚存爭論。被研究者們廣泛討論的工作機理有：俄歇輔助能量上轉換、庫侖吸引力作用以及電場輔助的熱電子發射等。陳樹明課題組在現有報道的研究基礎之上，以全新的實驗論證和詳實的理論分析得出結論：QLED 中上轉換 EL 的主導機制為熱能輔助的熱電子發射。
↑ QLED 在溫度變化下的 EL 特性 ↑
↑ 進行變溫光電測試時使用果果儀器定制探針冷熱臺 ↑
↑ 果果儀器定制OLED光電測試冷熱臺 ↑
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